[发明专利]一种玻璃窑用红柱石耐火材料及其制品

说明书

技术领域

本发明是一种以红柱石为主要成分的耐火材料。常温下，该材料以超低水泥、无水泥结合的方式成型；烧成后，红柱石相变形成莫来石-高硅氧玻璃复合结构，因而具有良好的耐高温、抗热震、抗侵蚀功能，适合代替硅线石作玻璃窑出料部位的耐火材料。例如，浮法玻璃生产线的锡槽顶盖砖、日用及特殊玻璃窑的料道、供料机、拉管机等设备用砖。

背景技术

目前，浮法玻璃窑的锡槽顶盖砖，日用玻璃窑的料道砖、流料槽、旋转管、料盆、料碗、搅拌浆、冲头、料筒、挡火渣砖、闸板砖、前拱砖、后拱砖、料盆盖、通口砖、烧咀砖、梁、盖板砖广泛采用硅线石作为材质。究其原因，主要是硅线石具有对玻璃液污染小、耐高温和抗热震和一定抵抗玻璃液侵蚀冲刷的能力。

但硅线石耐火材料有两个缺点。其一，硅线石大量转化为莫来石的温度约1450-1500℃；转化时体积膨胀5-8％，其二。硅线石是一种天然矿物，以细小的状态与其他物质共生，经开采、破碎、选矿之后，只能得到0.5mm以下的硅线石。由于第一个缺点，制作硅线石制品需经1500-1550℃温度烧成。在烧成中，特异型的硅线石耐火制品容易发生变形、粘连。由于第二个缺点，制造硅线石骨料时，需将硅线石在陶瓷磨中磨细，再经脱水、成型、干燥、烧成、破碎、筛分和反复除铁等工序才能完成。因而，硅线石骨料不仅难于制备，价格也相当昂贵。因而，玻璃工业通常只使用大量非纯的硅线石砖。例如，使用莫来石或焦宝石作为粗骨料，以天然硅线石作为细骨料，以细磨硅线石作为基质，用注浆浇注法制作砖坯，再经高温烧结后制成的料道砖。这样，虽避免了复杂的工艺，使成本变得可被接受，但却极大折损了材料的抗热震性。

发明内容

本发明的目的在于，研究一种玻璃窑用红柱石耐火材料及其制品，使耐火材料具有良好的耐高温、抗热震、抵抗玻璃侵蚀和冲刷的能力，制成品的烧成温度比较低。

本发明是这样实现的：其一，用红柱石代替硅线石；其二，采用超低水或无水泥复合固化的方法制作料道砖等大型、特异型制品。

●首先，红柱石与硅线石具有几乎相同的化学组成，因而红柱石制品具有类似硅线石制品的耐高温和不污染玻璃液的性能。

●其次，红柱石开始转化为莫来石温度约为1350℃，体积膨胀约5％；硅线石开始转化温度约1450℃，体积膨胀率5～8％。因此，红柱石材料的烧成温度大约低于硅线石材料100℃。这样，用红柱石代替硅线石制砖可降低制品变形、粘连的可能，提高制造的合格率。

●第三，红柱石也是一种天然矿物，但以较粗的状态与其他物质共生，经开采、破碎、选矿之后，可以得到5-1mm的红柱石。这样，使用红柱石作为原料时，就无需采用复杂的工艺来合成昂贵的粗骨料。

●最后，本发明采用有机-无机复合结合，显著降低了凝结、固化对水泥的需求，大幅减少了水泥掺量。相应，将成型时由水泥带入浇注料的氧化钙从2.5～1.0％可以降至0.1％的光景，满足无水泥浇注料CaO＜0.2％的要求。这样，就增强了材料的高温性能和抵抗玻璃侵蚀、冲刷的能力。

所述耐火材料的浇注料重量百分比的配方为：

其中所述红柱石为同名市售耐火原料，所述莫来石为同名市售耐火原料，所述焦宝石为为同名市售耐火原料，所述α氧化铝微粉为市售同名耐火材料产品，其粒径d₅₀(粉体中占总量50％小颗粒和占总量50％大颗粒的分界尺寸)≤8微米，所述可水化氧化铝为市售产品，其主成分为ρ-Al₂O₃的介稳氧化铝晶体的混合物，所述硅灰为市售耐火材料产品，所述铝酸钙水泥为市售铝酸盐耐火水泥，包括Al₂O₃含量为80％-60％的铝80、铝70、铝65纯铝酸钙水泥，所述高效减水剂为市售建筑混凝土减水剂：磺化萘甲醛聚合物高效减水剂，或磺化三聚氰胺聚合物高效减水剂，或聚羧酸系高效减水剂，所述有机结合剂系市售建筑聚丙烯酸乳液，包括建筑聚丙烯酸乳液、建筑丙烯酸及丙烯酸酯共聚乳液、以及丙烯酸-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚非离子型水溶性乳液，乳液的固体含量40-60％，典型粒径0.1-0.3μm，pH值6-9。

按照上述配比，各原料经过称量、混合、浇铸成型、脱模、养护、干燥、烧成、检验后制成砖坯，其中烧成温度在1300-1450℃，再经锯、磨、抛等机械加工后制成用于玻璃窑出料部分的耐火材料制品，

具体实施方式

实施例1